一种微型地基干涉变形监测雷达

发布时间：2021-07-20 20:38

　　地基多输入多输出（multiple-input multiple-output, MIMO）雷达能够避免使用大尺寸天线或长线性导轨,与真实孔径雷达和合成孔径雷达相比更适合在隧道等狭小空间中使用。研究了一种基于MIMO技术的微型地基干涉雷达原理与方法。该雷达采用毫米波实现设备的微型化,采用MIMO技术构建大尺寸虚拟孔径天线,提升方位角分辨率,采用宽带调频连续波获得高的距离分辨率。利用傅里叶变换和波束形成实现监测目标区域的快速成像,与传统后向投影算法相比具有更好的实时性。利用差分干涉测量技术得到目标在雷达视线方向的高精度变形信息。实验原型样机为2发4收天线结构,发射77 GHz宽带调频连续波信号,提供4 GHz扫描带宽。使用步进电机控制角反射器在导轨上运动模拟目标变形。实验结果表明,所述雷达系统能够对短距离目标进行准确成像,具有较强的抗干扰能力,可获取优于亚毫米级的位移精度。 

【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2020,45(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

雷达系统结构框图

变形监测结果

可以得出，虚拟阵元的横坐标为对应发射与接收阵元的横坐标之和[18]。由2个发射天线和4个接收天线构成的MIMO天线阵列如图2所示。图2中，TX表示发射阵列中的发射阵元，RX表示接收阵列中的接收阵元，λ为信号波长。雷达方位角分辨率是指雷达在方位向上辨别两个相邻物体的能力，直观反映为阵列天线方向图主瓣3 d B波束宽度[19]，可以近似表示为：

【参考文献】：
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本文编号：3293558